Rekordregenreiche Zwölf-Monats-Periode

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Auch wenn noch einige Tage fehlen, steht schon jetzt fest, dass im Zeitraum vom 1. August 2023 bis zum 31. Juli 2024 (bisweilen auch als „Winterjahr“ bezeichnet) so viel Niederschlag gefallen sein wird wie noch nie zuvor in Deutschland seit Beginn regelmäßiger und flächendeckender Messungen im Jahre 1881. Bis einschließlich des gestrigen Samstags (20. Juli 2024) sind im deutschlandweiten Mittel in diesem Zeitraum rund 1030 mm Niederschlag gemessen worden. Das entspricht etwa 130 % der durchschnittlichen Niederschlagsmenge von 791 mm in der aktuellen Vergleichsperiode von 1991-2020. Eine Abweichung von knapp einem Drittel zum vieljährigen Mittel (obwohl die Periode noch nicht einmal zu Ende ist) in einem Zeitintervall von einem Jahr ist sehr bemerkenswert und bisher beispiellos.

 

Zeitlicher Verlauf der Niederschläge

Nach einem bereits recht nassen Juli war auch der August letzten Jahres mit 123 mm (158 %) ein ungewöhnlich regenreicher Sommermonat (Abbildung 1 und 2).

Deutlich weniger Regen kam im September 2023 vom Himmel. Mit nur 33 mm (52 %) war dies auch der trockenste Monat in der betrachteten Zwölf-Monats-Periode. Es folgten fünf überdurchschnittlich nasse Monate in Folge, beginnend mit einem regenreichen Oktober, in dem im deutschlandweiten Flächenmittel 101 mm (159 %) verzeichnet wurden. Weiter ging es mit dem zweitniederschlagreichsten November seit Messbeginn. Mit 124 mm kam rund das Doppelte der üblichen Monatsmenge vom Himmel (Abbildung 2).

Nach diesen beiden Herbstmonaten erlebten wir den viertnassesten Winter seit 1881. Vor allem der Dezember setzte die ungewöhnlich niederschlagreiche Witterung fort. Die Niederschlagsmenge summierte sich auf 120 mm (170 %), von der ein beachtlicher Teil in der zweiten Monatshälfte fiel. Auch die Monate Januar (75 mm, 116 %) und Februar 2024 (81 mm, 152 %) präsentierten sich überdurchschnittlich nass. Erst der März war seit langer Zeit mal wieder ein Monat mit einem Defizit im deutschlandweiten Mittel (46 mm, 80 %). Dies sollte aber nicht das Ende der regenreichen Witterungsperiode darstellen. Schon der darauffolgende April fiel mit 64 mm erneut überdurchschnittlich nass aus (144 %). Darauf folgte schließlich der drittnasseste Mai der letzten 143 Jahre. Stolze 118 mm (169 %) wurden in Deutschland verzeichnet. Der Juni fügte sich nahtlos an und war mit 89 mm (118 %) erneut zu regenreich. Vor allem zum Monatswechsel Mai/Juni wurden in Teilen Süddeutschlands extreme Dauerregenfälle beobachtet. Im aktuellen Juli kamen bisher rund 55 mm zusammen. Ein Blick auf die Prognosen zeigt, dass bis Monatsende verbreitet noch zwischen 10 und 30 mm Niederschlag dazukommen sollen, im Alpenvorland teils auch deutlich mehr (Abbildung 3).

Vergleich mit früheren Jahren

Vergleicht man die diesjährige Zwölf-Monats-Periode (im Folgenden als „Winterjahr“ bezeichnet) mit früheren, wird deutlich, wie ungewöhnlich der Niederschlagsüberschuss sein wird. Noch nie zuvor seit Messbeginn im Jahre 1881 hat es in diesem Zeitraum über 1000 mm Niederschlag gegeben. Das bisher nasseste Winterjahr war 1960/61 mit 993 mm Niederschlag (126 %), welches wir bereits zum heutigen Tage um etwa 35 mm übertroffen haben. Ein weiteres regenreiches Winterjahr war 1925/26 mit 967 mm (122 %). Letztmalig über 900 mm wurde im Winterjahr 2006/07 verzeichnet (930 mm, 117 %). Als Kontrastprogramm kam im bisher trockensten Winterjahr nur etwa halb so viel Niederschlag vom Himmel. Von August 1933 bis Juli 1934 wurden lediglich dürftige 533 mm registriert und damit nur etwa zwei Drittel der sonst üblichen Menge in diesem Zeitraum.

Auswirkungen der hohen Niederschlagsmengen

Die hohen Niederschlagsmengen im Winterhalbjahr hatten und haben sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Natur. Es ist wenig verwunderlich, dass bei derart großen Regenmengen Hochwasserereignisse nicht ausblieben. Vor allem sehr intensive Regenfälle in der Woche vor Weihnachten 2023 ließen die Pegel in vielen Teilen Deutschlands ansteigen und Talsperren überlaufen. Ein massives Weihnachtshochwasser an mehreren Flüssen, insbesondere in Niedersachsen, war das Resultat. Neben diesem überregionalen Hochwasserereignis gab es im Winterhalbjahr wiederholt Hochwasser, die allerdings nicht so großflächig auftraten und damit weniger in die Schlagzeilen gerieten.

Mitte Mai brachte ein stationäres Tief dem Südwesten Deutschlands langanhaltende und intensive Regenfälle. Vor allem vom Saarland bis zur Pfalz summierte sich die Regenmenge auf 80 bis 120 mm, was an etlichen Bächen und Flüssen in dieser Region – unter anderem der Saar – zu einem großen bis sehr großen Hochwasser führte. An einigen Pegeln wurden die Marken eines 100-jährlichen Hochwassers zum Teil deutlich übertroffen.

Anfang Juni kam es schließlich in Süddeutschland zu einem Jahrhunderthoch-wasser. Eine sogenannte Vb-Wetterlage (sprich: Fünf-b) brachte dem Süden Bayerns und Baden-Württembergs zum Monatswechsel und Anfang Juni extreme Regenfälle. Verbreitet wurden innerhalb von nur vier Tagen 100 bis 200 mm, am Alpenrand lokal sogar um 300 mm Niederschlag gemessen. Entsprechend verheerend waren die Auswirkungen: Überflutete Straßen und Ortschaften, Dammbrüche, Murenabgänge, zahlreiche Evakuierungen, gesperrte Bahnstrecken und leider auch mehrere Vermisste und Tote. An vielen Flüssen südlich der Donau wurden 100-jährliche Pegelmarken überschritten und auch entlang der Donau kam es zu einem großen Hochwasser.

Der erhebliche Niederschlagsüberschuss hat aber auch positive Effekte. Nach vielen Jahren mit sehr niedrigen Grundwasserspiegeln hat sich die Lage in diesem Winter endlich wieder entspannt. Ähnlich sieht es mit der Bodenfeuchte aus. Die seit 2018 andauernde historische Dürreperiode wurde beendet. In allen Bodenschichten ist nun wieder ausreichend Wasser vorhanden. Die Vegetation, insbesondere auch die Wälder, können davon profitieren.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 21.07.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Staub aus der Aralkum-Wüste beeinflusst zunehmend Prozesse in der Atmosphäre

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Der Aralsee, im Grenzgebiet von Kasachstan und Usbekistan in Zentralasien gelegen, war einst der viertgrößte Binnensee der Erde. Seit mehreren Jahrzehnten ist er von zunehmender Austrocknung betroffen. Eine Studie des TROPOS (Leibniz-Institut für Troposphärenforschung) und der FU-Berlin zeigt, dass in der Region um den Aralsee aufgrund der sich ausbreitenden Wüste immer mehr Mineralstaub in die Atmosphäre eingebracht wird.

Im Verlauf der Geschichte herrschte in der Region um den Aralsee auf ganz natürliche Weise unterschiedliches Klima, was zur Folge hatte, dass der Wasserspiegel des Aralsees mal höher, mal tiefer lag. Auch unter anderem aufgrund tektonischer Bewegungen war der Wasserspiegel ständigen Schwankungen unterworfen. So ist bekannt, dass sich vom heutigen Aralsee bis zum Kaspischen Meer vor rund 20 bis 30 Millionen Jahren ein ausgedehntes Binnenmeer befand. Teilweise lag der Wasserspiegel des Aralsees aber auch sehr tief, was durch Siedlungen bestätigt wird, die am Aralsee gefunden wurden.

Bis Anfang der 1960er Jahre galt der Aralsee mit einer Fläche von rund 68.000 Quadratkilometern als der viertgrößte Binnensee der Erde. Aufgrund der exzessiven Nutzung des Wassers aus den Zuflüssen des Aralsees – vor allem für die Landwirtschaft, ist dieser im Laufe der vergangenen Jahrzehnte aber zunehmend ausgetrocknet. Heute besteht der See noch aus drei vergleichsweise kleinen Teilen. Insgesamt ist die Fläche des Sees seit den 1960er Jahren bis 2015 auf rund 8.300 Quadratkilometer (12% der damaligen Fläche) extrem geschrumpft. Zwischen den drei Seen hat sich eine riesige Wüste gebildet, die Aralkum-Wüste. Diese gilt als neue Mineralstaubquelle, in der zudem immer häufiger Staubausbrüche stattfinden. Die Folgen sind vielschichtig. Unter anderen kann sich Staub positiv wie negativ auf die Strahlungsbilanz auswirken, also am Boden und in der Atmosphäre kühlend oder wärmend wirken. Dies ist von mehreren Faktoren abhängig, wie der Höhe des Staubs in der Atmosphäre, der Tageszeit, der Jahreszeit, etc. Beispielsweise kann Staub im Bodenniveau tagsüber kühlend wirken, weil er das Sonnenlicht abhält. Nachts hingegen wirkt er wärmend, weil die von der Erde ausgehende Wärmestrahlung nicht vollständig in den Weltraum entweichen kann. Schlussendlich haben Forschende herausgefunden, dass der Aralkum-Staub im Jahresmittel kühlend wirkt. Dieser Effekt ist sehr gering, die Ergebnisse der Studie tragen aber dennoch zum besseren Verständnis der Auswirkungen von Mineralstaub in der Atmosphäre bei.

Des Weiteren haben die Forschenden festgestellt, dass der Staub aus der Aralkum-Wüste die Großwetterlagen verändern könnte. Im Umfeld der Aralkum-Wüste sorgt der Staub für eine leichte Erhöhung des Luftdrucks. Dies wirkt verstärkend auf das beständige Kältehoch im Winter, das sogenannte „Sibirienhoch“, und andererseits abschwächend auf das sich im Sommer entwickelnde zentralasiatische Wärmetief. Beide Druckgebilde beeinflussen die vor Ort vorherrschenden Wetterbedingungen als auch den Luftmassentransport und dadurch auch das Auftreten von Staubausbrüchen in Zentralasien. Ebenso spielen sie eine wichtige Rolle in Bezug auf globale Zirkulationsmuster. Im Grunde ist es ein Teufelskreis: Mehr Staub durch eine wachsende Wüste führt zu mehr Staubeintrag. Denn durch eine Verstärkung des Sibirienhochs nimmt der Druckgradient zu, der wiederum zu erhöhten Windgeschwindigkeiten am Boden führt, wodurch mehr Staub aufgewirbelt werden kann. Gleichwohl führt der Staub zu einer Abschwächung des sommerlichen Wärmetiefs, das feuchte und kühlere Luftmassen heranführt, welche in Zentralasien durchaus für eine Anfeuchtung und Abkühlung der im Sommer aufgeheizten Landoberflächen sorgen könnte.

Wie Sie lesen, sind die Auswirkungen eines ausgetrockneten Binnensees vielschichtig. Die hier aufgeführten Effekte sind keinesfalls vollständig, führen aber schon vor Augen, wie menschengemachte Umweltkatastrophen in einem eher kleinen Teil unserer Erde globalen Einfluss haben können.

Dipl.-Meteorologin Julia Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.07.2024
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Der Mond – eine einzigartige „Atmosphäre“

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Am morgigen Samstag, den 20.07. jährt sich die erste bemannte Mondlandung zum 55. Mal. Am 20.07.1969 landete die Landefähre „Eagle“ der Apollo 11 Mission sicher auf dem Mond. Nur wenige Stunden später, am 21.07.1969, setzten mit Neil Armstrong und Edwin „Buzz“ Aldrin zum ersten Mal Menschen ihren Fuß auf die Mondoberfläche. Das dritte Crewmitglied, Michael Collins, hielt an Bord des Kontrollmoduls im Orbit des Mondes die Stellung. Bis 1972 betraten in der Folge insgesamt 12 Mensc

hen den Mond, danach war Ruhe.

Im Rahmen der Artemis-Mission der NASA ist nun geplant, dass in naher Zukunft erneut Menschen auf der Mondoberfläche landen. Das wird frühestens 2026 der Fall sein. Neben ihren Forschungsaufgaben, wie zum Beispiel der Untersuchung von Wasser- bzw. Eisvorkommen, bleibt aber sicherlich auch etwas Zeit, um die einzigartige Stimmung auf dem Mond zu genießen. Den Blick auf das Wetterradar kann sich das Astronautenteam dabei sparen, denn wettertechnisch hat der Mond nicht viel zu bieten. Es fehlt ihm schlicht und ergreifend eine dafür notwendige Atmosphäre, also ein ihn umhüllendes Gasgemisch.

Das liegt aber nicht etwa daran, dass er kein Planet ist, denn der Titan (größter Mond des Saturn) kann beispielweise eine solche vorweisen. Auch bei Planeten ist ihr Vorhandensein wahrlich keine Selbstverständlichkeit, auch wenn in unserem Sonnensystem mit Ausnahme des Merkurs alle Planeten über eine mehr oder weniger gut ausgeprägte Atmosphäre verfügen. Für ihren „Erwerb“ muss ein Himmelskörper diverse Voraussetzungen erfüllen.

Einen im wahrsten Sinne des Wortes massiven Vorteil hat ein Himmelskörper, der eine große Masse besitzt. Denn: Je schwerer er ist, desto größer ist auch seine Anziehungskraft auf andere Teilchen, z. B. eben auf Gasmoleküle. Anders ausgedrückt: Ist ein Himmelskörper zu leicht, also seine Anziehungskraft zu gering, kann er keine Gase in seiner Nähe halten. Sie würden in den Weltraum „abhauen“.

Von Nachteil ist dagegen ein „erhitztes Gemüt“. Je höher nämlich die Temperatur auf der Oberfläche ist, desto größer ist auch die Bewegungsenergie der dortigen Gasmoleküle. Das wiederum hat einen direkten Einfluss auf ihre Geschwindigkeit, die dabei ebenfalls zunimmt. Tja, und ab einer bestimmten Geschwindigkeit können sich die Gasteilchen letztendlich von der Anziehungskraft des Himmelskörpers losreißen und in den unendlichen Tiefen des Weltalls verschwinden.

Ein letzter Punkt, der sich positiv auf den Erhalt einer Atmosphäre auswirkt, bezieht sich auf die Gase selbst, die auf einem Himmelskörper z. B. durch Ausgasen (Gasaustritt aus festem oder flüssigem Material) entstehen. Da Gasmoleküle mit einem kleineren Molekulargewicht schneller sind als die mit einem größeren, stehen für Erstere die Chancen deutlich besser, dem Anziehungsfeld des Himmelskörpers zu entkommen.

Die Erde konnte sich in all diesen Punkten behaupten und verfügt somit über die Zusammensetzung des Gasgemisches, das unsere Atmosphäre ausmacht und dort bis zu einer Höhe von etwa 100 km über dem Erdboden recht konstant vorhanden ist: 78,08 % Stickstoff, 20,95 % Sauerstoff, 0,93 % Argon und weniger als 1 % Spurengase (z.B. Kohlendioxid). Der Wasserdampf, der den wichtigsten Bestandteil für unser Wetter darstellt, nimmt aufgrund starker räumlicher und zeitlicher Schwankungen etwa 1 bis 4 % der Luft ein.

Der Mond muss dagegen ohne Atmosphäre auskommen – zumindest im wissenschaftlichen Sinne. Atmosphäre im Sinne von Ästhetik und Stimmung bietet er aber allemal, oder?

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.07.2024
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Tornados in Deutschland 2024 – eine Zwischenbilanz

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Der Sommer 2024 gestaltet sich bisher sehr abwechslungsreich mit vielen spannenden, aber leider auch schadensträchtigen Unwetterlagen. Auch Tornados konnten schon einige registriert werden. Bisher wurden bereits 19 Fälle gesichert bestätigt. Es gibt aber noch zahlreiche Verdachtsfälle, die zu einem späteren Zeitpunkt noch genauer unter die Lupe genommen werden.

Wieviele Tornados gibt es durchschnittlich in Deutschland?

Nimmt man als Grundlage den Zeitraum 2000 bis 2023, so treten im Durchschnitt jedes Jahr in Deutschland 45 Tornados auf. Dabei gibt es eine große Schwankungsbreite von Jahr zu Jahr, immer abhängig von den Wetterlagen im Sommer. Berücksichtigt man diese über die Standardabweichung, so kann man auch schreiben, dass der Erwartungswert der Tornadozahl pro Jahr zwischen 26 und 64 Tornados liegt. Etwa fünf Tornados werden im jährlichen Mittel als stark eingestuft, sie haben also eine Stärke von IF2 oder stärker (mehr zu Einteilung der Tornadostärke finden sie im). Einen Trend bei den Tornadozahlen ist nicht erkennbar. Es gibt also weder eine Zu- noch eine Abnahme bei den Zahlen.

Tornadoexpertengruppe des DWD

Der DWD hat eine eigene Tornado-Expertengruppe, bestehend aus sieben Mitarbeitern, die allesamt auch als Vorhersage- und Warnmeteorologen arbeiten. Sie stehen im gegenseitigen Austausch miteinander und stimmen sich bei aufgetreten Verdachtsfällen auch immer mit externen Experten ab. Wenn sich alle Beteiligten einig sind, wird ein Verdachtsfall schließlich als Tornado eingestuft oder eben nicht. Dann wird dies auch offiziell über die Medien bestätigt.

Die Tornado-Expertengruppe steht auch im Austausch mit verschiedenen Gewitterjägern und Chaserorganisationen, wie beispielsweise Skywarn Deutschland  oder den Thüringer Stormchasern  und viele andere. Dort geben die Mitarbeiter dann auch immer wieder Seminare rund um das Thema Gewitter- und Tornadovorhersage.
Daneben beschäftigt sich das Team auch auf wissenschaftlicher Ebene mit der Thematik und hat umfangreiche Statistiken zu Tornados in Deutschland erstellt (siehe auch das ).
Bei Verdachtsfällen gibt es die Möglichkeit unser Team über die Mailadresse tornado@dwd.de zu erreichen.

Tornadosaison 2024 bisher

Aber nun nochmal zurück zur Tornadosaison 2024. Der erste bestätigt Tornado des Jahres stammt vom 21.03.2024 aus Landsberg am Lech, der eine Stärke von IF1 hatte und eine Schadensspur von 5.1 km Länge nach sich zog.
Am 04.April traten insgesamt drei Tornados auf, zwei davon in Bayern (Schirmitz, IF1 und Holnstein/Wackersberg, IF1.5) und einer in Nordrhein-Westfalen (Korschenbroich, IF1.5).

So richtig startete die sommerliche Tornadosaison dann Ende Mai (29.05.2024), mit dem Fall von Hagen (NRW). Vor allem das komplett abgerissene Kirchturmdach ging dabei durch die Medien. Anfangs war nicht sicher, ob es ein Tornado oder eine Fallböe war, die zu den erheblichen Schäden führte. Videos und Schadenuntersuchungen vor Ort brachten dann aber schließlich Klarheit. Der IF1.5-Tornado hat Schäden auf einer Länge von über 7 km angerichtet.

Bei zwei Schwergewitterlagen am 18.06.2024 und 21.06.2024 konnten jeweils drei Tornados bisher bestätigt werden, es gibt aber noch weitere Verdachtsfälle. Die Tornados am 18.06. traten allesamt in Südniedersachsen auf und wurden dort auch mit dem Einsatz von Drohnen durch das Tornado Kartierungs- und Untersuchungsprojekt – kurz TorKUD – näher untersucht. Damit konnte auch der erste starke Tornado des Jahres 2024 bestätigt werden. Der IF2-Tornado von Heere verursachte Schäden auf einer Länge von 5.3 km Länge.
In den Medien deutlich präsenter waren am 18.06. hingegen die Schäden in und rund um Elsterwerda. Dort stürzten auch Strommasten um. Oft wird bei solchen Ereignissen von Feuerwehrsprechern und Augenzeugen sofort ein Tornado an die Medien „verkauft“. Es zeigte sich aber, dass eine genauere Untersuchung des Schadensbildes und der Experten abgewartet werden musste. Bei dem Ereignis handelte es sich um schwere Fallböen, die von einer Superzelle verursacht wurden und vereinzelt eine Stärke von IF1.5 hatten (entspricht Windgeschwindigkeiten von rund 180 km/h).

Auch danach erreichten uns regelmäßig weitere Verdachtsfälle. Das letzte nennenswerte Ereignis stammt vom 12.07.2024, als vier Tornados in Ostwestfalen auftraten. Der Tornado von Telgte verursachte dabei erhebliche Schäden und es wurde eine Person verletzt. Derzeit dauern die Untersuchungen über die genaue Stärke noch an. Die meisten Fälle werden mit Schadensbildern genau dokumentiert und sind  zu finden.

Ausblick

Die Sommersaison der Tornados in Deutschland dauert noch bis September und die Hauptsaison für Wasserhosen (Tornados über Wasser) kommt erst im August. Auch im Rest des Jahres sind bei passenden Zutaten einzelne Ereignisse nicht ausgeschlossen. Es ist also gut möglich, dass die Saison noch einiges zu bieten hat. Bleibt abzuwarten, welche Wetterlagen sich in den nächsten Wochen und Monaten noch einstellen werden.

Dipl. Met. Marcus Beyer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.07.2024
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Hoch FREDERIK – der Sommer dreht auf

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Es hat lange gedauert. Wirklich in Fahrt wollte der Sommer in diesem Jahr nicht kommen. Aber jetzt macht sich Hoch FREDERIK auf den Weg zu uns und hat Hochsommer vom Feinsten im Gepäck.

Am heutigen Mittwochabend ist der Schwerpunkt von Hoch FREDERIK dabei über dem Norden Frankreichs sowie von Benelux auszumachen. Allerdings wartet FREDERIK auch mit einer teils diffusen Druckverteilung auf, so dass seine Verlagerungsrichtung nur grob angegeben werden kann. Insgesamt soll der Weg nach Polen führen, wobei je nach Modell am Freitagabend auch ein kleinräumiges Hoch über Dänemark als Residuum zurückbleibt.

In Abbildung 1 ist die DWD-Frontenvorhersagekarte für den morgigen Donnerstag um 12 UTC (14 Uhr MESZ) zu sehen, wobei FREDERIK zu diesem Zeitpunkt genau über uns liegen soll. (und die beiden schwarzen „H“s deuten an, dass unser DWD-Modell ICON für diesen Zeitpunkt mindestens zwei Schwerpunkte des Hochs errechnet hat). Wer in der Karte genau hinschaut, erkennt innerhalb des Hochs und damit über Deutschland durchaus auch ein paar Wolken, die als gräuliche Flächen dargestellt sind. Dabei muss man sich aber keine allzu großen Sorgen machen, dass die Sonne sich längere Zeit nicht blicken lässt. Die hellgrauen Töne, die in der Legende mit „FEW„, also „wenig“ bezeichnet werden, stehen für sonniges oder heiteres Wetter. Dem gegenüber bedeutet „SCT“ scattered und dient als Begriff für zumeist leichte Bewölkung. Und damit sind die Bewölkungsverhältnisse über Deutschland schon erschöpfend beschrieben, denn (stark) bewölkt („BKN“ für broken) oder gar bedeckt (OVC für overcast) wird es nicht werden.

Unabhängig davon, welche Begrifflichkeiten zur Beschreibung der Wolken gewählt werden, gilt es aber auf jeden Fall für adäquaten Sonnenschutz zu sorgen. Denn die UV-Belastung ist nicht nur am morgigen Donnerstag, sondern auch bis ins kommende Wochenende hinein hoch.

Stichwort „hoch“: Die Temperaturen werden von FREDERIK mal so richtig nach oben getrieben. Während es am morgigen Donnerstag nur lokal im Süden für 30 Grad reicht und ansonsten 24 bis 29 Grad angepeilt werden, sind es am Freitag schon sehr verbreitet 30 Grad, am Samstag arbeitet sich die 30-Grad-Isotherme dann sogar bis an Nord- und Ostsee vor (Abbildung 2). Damit kann man auch nicht mehr – zumindest nicht mehr allgemeingültig – sagen, dass es an den Küsten kühler ist, was für den Donnerstag und Freitag noch eine durchaus zutreffende Beschreibung darstellt. Und spätestens dann muss auch wieder darauf geachtet werden, dass der Flüssigkeitshaushalt nicht aus dem Gleichgewicht gerät. Was nichts anderes heißt, als dass ausreichend getrunken werden muss.

Bleibt noch die Frage nach den Niederschlägen, die der Entertainer Helge Schneider wahrscheinlich mit den Worten „Sommer, Sonne, Kaktus“ zusammenfassen würde. Oder, um es mehr botanisch auszudrücken: Trockenheitsliebende Pflanzen wie Kakteengewächse fühlen sich bis zum kommenden Wochenende bei uns in Deutschland pudelwohl.

Aber eben nur bis zum Wochenende. Denn schon am Samstagnachmittag ziehen in den Westen vermehrt Wolken, am Abend beginnt es westlich des Rheins zu regnen. Bis zum Sonntagabend soll der Regen dann den Osten erreichen – aber da ist das letzte Wort noch nicht gesprochen, denn diesbezüglich sind sich die Modelle noch nicht einig.

Dipl.-Met. Martin Jonas
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 17.07.2024
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Hitzetage – Eine Zwischenbilanz 2024

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Um Jahreszeiten im Hinblick auf die Temperatur einzuordnen, benutzen Meteorologen und Klimatologen gerne sogenannte „Klimatologische Kenntage“. Ein „Klimatologischer Kenntag“ ist ein Tag, an dem ein definierter Schwellenwert eines Parameters, in diesem Fall der Temperatur, erreicht beziehungsweise über- oder unterschritten wird. So bezeichnet ein Sommertag einen Tag mit einer Höchsttemperatur von mindestens 25 Grad und ein Hitzetag einen Tag mit einem Tagesmaximum von mindestens 30 Grad. Ein andere Kenngröße für das Sommerhalbjahr sind Tropennächte. Tropennächte werden für Nächte genutzt, in denen die Temperatur nicht unter 20 Grad sinkt.

Der Sommer 2024 legte einen regelrechten Frühstart hin. Bereits am 6. April wurde der erste Hitzetag des Jahres registriert, so früh wie noch nie seit Aufzeichnungsbeginn der Wetterdaten in Deutschland. 30,1 Grad Celsius in Ohlsbach im Oberrheingraben (BW) lautete der erste Eintrag in der „Hitzetagsstatistik“. Der erste Sommertag wurde kaum früher erreicht, nur einen Tag zuvor reichte es denkbar knapp mit 25,0 Grad in Rheinfelden (ebenfalls BW) für Sommertag Nummer eins. Ungewöhnlich war aber nicht nur der frühe Zeitpunkt für den ersten Hitzetag, sondern auch der lange Zeitraum bis zum nächsten Hitzetag in Deutschland. Erst am 18. Juni, mehr als zwei Monate später, wurde wieder die 30-Grad-Marke überschritten; dann gleich gebietsweise im Osten und Süden des Landes. Grund für die lange Pause waren Wetterlagen, die keine großräumige Zufuhr heißer Luft aus dem Süden Europas zuließen. Zudem war dieser Zeitraum im Süden, der für Sommertage prädestiniertesten Region, eher nass und bewölkt gegenüber dem langjährigen Mittel. Dies waren keine guten Voraussetzungen für hohe Tagesmaxima.

Seitdem sind besonders im Süden und Osten Deutschlands einige Hitzetage hinzugekommen. Spitzenreiter ist mit Stand vom 15.07.2024 Bad Muskau in Sachsen mit elf Hitzetagen, dicht gefolgt von Cottbus und Coschen etwas weiter nördlich in Brandenburg mit zehn Hitzetagen. Auffällig ist, dass eine sonst in dieser Disziplin herausstechende Region, der Oberrheingraben, nicht an der Spitze dieser Statistik zu finden ist. Die beiden Stationen mit den meisten Hitzetagen dort sind Waghäusel-Kirrlach und Ohlsbach mit jeweils sieben Tagen. Freiburg hat sogar nur zwei dieser Kenntage zu vermelden, genauso viel wie beispielsweise die viel weiter nördlich gelegenen Stationen Bremen und Ueckermünde in Vorpommern. Die höchstgelegene Station im DWD-Stationsnetz mit einem Hitzetag ist Oy-Mittelberg-Petersthal im Allgäu (BY) auf 886 m Höhe.

Höher gelegene Stationen blieben bisher hitzefrei und auch einige Stationen an Nord- und Ostsee sowie in tieferen Mittelgebirgslagen verzeichneten bisher allenfalls Sommertage.

Vergleicht man die bisher registrierten Hitzetage mit dem, was im langjährigen Mittel von 1991 bis 2020 auf Jahresbasis zu erwarten ist, bestätigt sich das Bild, dass der Osten bisher überproportional viele Hitzetage hatte. An den aufgeführten Stationen in Ostdeutschland sind rund 15 Hitzetage pro Jahr in diesem Referenzzeitraum aufgetreten. Somit wurden dort bereits rund zwei Drittel des „Solls“ erreicht, während an den genannten Stationen im Oberrheingraben etwa 20 Hitzetage pro Jahr im Mittel auftraten. Dort fehlen noch zwei Drittel des „Solls“, oftmals auch mehr.

Wenig erstaunlich ist, dass die Zahl der bisherigen Sommertage deutlich größer ist. Bis zu 39 Sommertage gab es bislang an Stationen in Deutschland, unter anderem in Cottbus. Nur die höchsten Gipfel und manche Küstenabschnitte verzeichneten bislang noch keine Temperaturen über 25 Grad.
Deutlich überschaubarer zeigt sich da die Statistik der Tropennächte. Die meisten Regionen hatten bisher keine dieser warmen Nächte. Vor allem im Osten gab es diese bisher. Spitzenreiter ist die Station Tempelhof mit vier dieser Nächte. Verstärkend in Berlin wirkt der Effekt der städtischen Wärmeinsel. Dieser Effekt führt unter anderem zu einer verringerten nächtlichen Abkühlung und ist besonders stark bei wolkenlosen und windschwachen Nächten ausgeprägt.

Doch genug mit dem Blick in die Vergangenheit, was zeigt die nahe Wetterzukunft? Nach einer kurzen Pause am heutigen Dienstag und morgigen Mittwoch werden ab Donnerstag zunächst in Süddeutschland, am Freitag und vor allem Samstag dann verbreitet neue Hitzetage zu registrieren sein. Am Samstag könnten sich dann auch Orte in die Statistik 2024 einreihen, die bisher unter der 30 Grad-Marke blieben.

MSc.-Met. Thore Hansen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.07.2024
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Zwischenbilanz beim Niederschlag im Juli

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Der Sommer 2024 startete mit kräftigen Regenfällen und schweren Hochwassern in Süddeutschland. Insgesamt fiel der gesamte Juni deutschlandweit etwas zu nass aus. 107% des Niederschlagssolls wurde gegenüber der Referenzperiode 1961 bis 1990 erreicht. Im Vergleich zu 1991 bis 2020 betrug das Plus sogar fast 20%. Aber auch das Wetter im diesjährigen Juli gestaltete sich recht wechselhaft mit regionalen Unwettern. Wie fällt also die aktuelle Niederschlagsbilanz nach der Hälfte des Monats aus?

Wirft man einen Blick auf die im Juli bisher gefallenen Niederschlagsmengen, lohnt sich der Blick in die Radardaten. Denn im Gegensatz zu den Messungen der Wetterstationen, bei denen es sich lediglich um sogenannte Punktmessungen handelt, lassen sich die gefallenen Niederschlagsmengen mithilfe von Radardaten recht gut abschätzen. Diese bieten den Vorteil, dass sie auch in der Fläche verfügbar sind. So werden auch lokal eng begrenzte Unterschiede sichtbar. Zusätzlich kann man die Radardaten mit den Messwerten der Stationen aus dem DWD-Messnetz kombinieren, sodass die Abschätzung noch etwas genauer wird.

Schaut man sich den sogenannten „absoluten Gesamtniederschlag“ im bisherigen Juli an, so fallen regional deutlich erhöhte Mengen ins Auge. Insbesondere im Süden Bayerns, wo wiederholt schwere Gewitter auftraten, liegen die Mengen bereits bei über 100 Litern pro Quadratmeter (kurz: l/m²). Aber auch vom Schwarzwald bis in die Lausitz sowie vom Emsland bis zu den Ostfriesische Inseln zeigen sich violette Flächen, die Niederschläge von mehr als 90 l/m² anzeigen. In der Spitze liegen die Niederschlagsmengen im Juli lokal eng begrenzt bei nahe 150 l/m². Die größte Tagessumme im bisherigen Juli 2024 wurde dabei am vergangenen Freitag (12. Juli) in Kubschütz in der Lausitz (Sachsen) mit 69 l/m² gemessen. Statistisch gesehen fällt an dieser Station im Juli in der Regel lediglich 60 l/m². Innerhalb von nur einem Tag wurde diese Summe also bereits überschritten. Andererseits fällt auch ein grün eingefärbter Streifen von Rheinland-Pfalz bis zur Ostsee auf, in dem der Gesamtniederschlag teilweise unter 20 l/m² liegt. Im rheinland-pfälzischen Andernach sind bisher beispielsweise nicht einmal 10 l/m² gefallen. Im Mittel sind es dort 72 l/m².

Um die Niederschlagsmengen nun besser interpretieren zu können („Welche Niederschlagssummen sind viel für die Region und Jahreszeit, welche wenig?“), setzt man sie in einen klimatologischen Kontext. Dabei werden die aktuell gemessenen Daten mit den bis zum Analysetag (Montag, 15.07.2024) mittleren langjährigen Niederschlagsmengen von 1991 bis 2020 verglichen. Entsprechend erhält man bei der relativen Betrachtung eine Prozentzahl, wobei Werte unter 100% ein Niederschlagsdefizit (rote bis hellgrüne Flächen) beschreiben, Werte über 100% (blaue bis violette und weiße Flächen) stellen eine nasse Witterung dar. Die dunkelgrünen Flächen repräsentieren hingegen Regionen, in denen die Niederschläge ungefähr der im Mittel zu erwartenden Menge entsprechen („relative Gesamtniederschlagsmenge“; siehe Abbildung 2).

In dieser Karte sehen die Gegensätze auf den ersten Blick nicht allzu deutlich aus. Schaut man sich jedoch die einzelnen Regionen genauer an, so erkennt man insbesondere im Nordwesten, im Nordosten, aber auch im Osten Gebiete mit einem relativen Niederschlag von mehr als 200%. Die Station in Kubschütz beispielsweise bringt es aktuell mit rund 113 l/m² seit dem 01. Juli auf knapp 190% des Niederschlagssolls (60 l/m²) der Station. Anders sieht es zum Beispiel in Rheinland-Pfalz aus. Dort gibt es einige Regionen mit unter 50%. Die Station Andernach bringt es aktuell gerade mal auf 13%, was der Farbe Orange in der Karte entspricht.

Bereits am heutigen Montagabend ziehen von Südwesten her weitere Schauer und teils kräftige Gewitter auf, die regional nochmal etwas Nachschub an Regen bringen werden. Im weiteren Verlauf der Woche wird es dann zunächst unter Hochdruckeinfluss längere trockene Phasen geben. Nur am Alpenrand besteht weiterhin ein gewisses Schauer- und Gewitterrisiko. Im Laufe des nächsten Wochenendes zieht dann ein weiterer Tiefausläufer über Deutschland hinweg.

Summiert man die vorhergesagten Niederschlagssummen der laufenden Woche bis Montagmorgen auf, so zeigen sich insbesondere im Nordwesten und im Süden gebietsweise Mengen über 10, je nach Modell auch über 20 l/m² in 7 Tagen. Insbesondere am Alpenrand sind lokal sogar Mengen über 40 l/m² denkbar. Etwas geringer sollte die Niederschlagsneigung über den mittleren Landesteilen ausfallen. Dort werden 5 bis 10 und nur in Staulagen bis 20 l/m² erwartet. Eine Ausnahme bildet da das amerikanische Wettermodell GFS, die auch in mittleren Landesteilen etwas höhere Mengen simulieren. In jedem Fall gibt es in den bereits sehr nassen Regionen weiteren Regen, der die Juli-Bilanz wohl weiter ansteigen lassen wird.

MSc.-Meteorologe Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.07.2024
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Hochsommerwetter mit Abstrichen

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Bis zur Halbzeit gestaltete sich der Sommer 2024 äußerst wechselhaft. Wie auch in der vergangenen Woche kam es immer wieder zu Schauern und Gewittern, die örtlich unwetterartig ausfielen. Nachdem sich am gestrigen Samstag vorübergehend deutlich kühlere Luft durchgesetzt hatte, bringt der Sonntag überwiegend einen freundlichen Mix aus Sonnenschein und einzelnen Quellwolken. Ganz stabil ist das Wetter allerdings auch heute nicht bundesweit. Vor allem nördlich der Mittelgebirge bilden sich im Tagesverlauf Schauer und auch einzelne kurze Gewitter.

Verantwortlich dafür ist ein hochreichendes Tiefdruckgebiet über der Nordsee, dass den nötigen Hebungsimpuls liefert um im Norden und Nordosten im Tagesverlauf Schauer und einzelne Gewitter auszulösen. Diese fallen aber im Vergleich zur letzten Woche nicht unwetterartig aus. Lokal können die Gewitter aber trotzdem Starkregen, kleinkörnigen Hagel und stürmische Böen mit sich bringen.

Zu Wochenbeginn verlagert sich das Tief unter Abschwächung nach Südskandinavien. Gleichzeitig macht sich ein neues Tief auf den Weg in Richtung Nordwestfrankreich. Auf deren Vorderseite wird dabei über Mitteleuropa ein Schwall warmer bis heißer Luft nach Norden geführt. Da vor allem die große Südosthälfte morgen tagsüber noch unter schwachem Zwischenhocheinfluss verweilt, erwartet uns ein weitgehend ruhiger Hochsommertag mit badetauglichen Temperaturen. Im Südosten werden Spitzenwerte bis zu 33 Grad erreicht. Aber auch im Rest des Landes liegen die Temperaturen nachmittags häufig bei Werten um 30 Grad. Lediglich im Nordwesten und speziell an der Nordsee ist es deutlich kühler.

Doch wie die Erfahrung des bisherigen Sommers zeigt, hält das stabile Wetter nicht lange an. Bereits am Montagabend ziehen von Westen in Verbindung mit einer Kaltfront teils kräftige Gewitter auf. Aufgrund der recht energiereichen Luftmasse und günstiger Windscherung muss lokal auch wieder mit unwetterartigen Entwicklungen gerechnet werden. Örtlich gehen die Gewitter mit Starkregen und schweren Sturmböen einher. Vor allem anfangs ist lokal auch größerer Hagel mit von der Partie. Hinter der Kaltfront setzten sich zum Dienstag etwas kühlere Luftmassen durch. Es bleibt aber gerade im Süden und im Osten auch in den Folgetagen sommerlich warm.

In der zweiten Wochenhälfte gelangen erneut wieder etwas wärmere bis heiße Luftmassen in das Bundesgebiet. Dann steigen die Höchstwerte auf knapp über 30 Grad, in einigen Niederungen auch noch etwas höher an. Da wir dann zumindest vorübergehend wieder unter leichten Hochdruckeinfluss kommen, bleibt es größtenteils sonnig und trocken. Lediglich an den Alpen können sich einzelne aber örtlich kräftige Gewitter mit Starkregen ausbilden.
Ein Blick bis zum kommenden Wochenende zeigt voraussichtlich bis Samstag für weite Teile des Landes hochsommerliche Temperaturen. Dazu nehmen die Niederschlagssignale am kommenden Wochenende wieder zu. Länger anhaltendes beständiges Hochsommerwetter ist damit vorerst nicht in Sicht! Immerhin dürfen sich die Schüler in dieser Woche über einige Tage mit badetauglichem Wetter freuen.

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.07.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Gewitternachlese

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Aus einem Höhentiefkomplex über den Britischen Inseln bildete sich bereits am Donnerstag ein Tiefdruckgebiet über der Biskaya. Es wurde auf den Namen FRIEDA getauft, stellte sich aber als wenig friedvoll heraus. FRIEDA zog am Donnerstag unter Verstärkung ost-nordostwärts über Frankreich hinweg und erreichte am Freitagmorgen (12.07.2024) den Westen und Südwesten Deutschlands. Auf ihrer Vorderseite führte sie extrem feuchte Mittelmeerluft ins Land und so bildeten sich bereits in den frühen Morgenstunden erste Schauer und Gewitter im Südwesten.

Die Schauer und Gewitter verlagerten sich in der ersten Tageshälfte nordostwärts, immer an der Vorderseite des Tiefs. Um die Mittagszeit lag FRIEDA über der westlichen Mitte Deutschlands. Die Gewitter zogen langsam in den Osten, wo sie in feucht-warmer und durch die Sonne aufgeheizter Luft Energie tankten und sich zu Unwettern entwickelten. Nördlich des Tiefs verlagerten sich Regenfälle nordwärts, die zunächst nur wenig Unwetterpotenzial hatten.

In der zweiten Tageshälfte zog die Kaltfront des Tiefdruckgebietes von Westen her in die westlichen und südwestlichen Landesteile. Sie labilisierte vorlaufend die eingeflossene feucht-warme Luftmasse und löste so heftige Gewitter im Süden Deutschlands aus. Auch im Norden wurde die Luft zunehmend instabil, sodass sich ebenfalls Gewitter bildeten. Im Osten verlagerten sich die Gewitter weiter ost-nordostwärts und zogen am Abend nach Polen ab.

 

In den Abendstunden lag die Kaltfront in einem Bogen über Deutschland, der vom Nordwesten über die Mitte bis zum Bodensee reichte. Auf der Vorderseite gab es vor allem im noch mit energiereicher Luft gefluteten Süden heftige Gewitter. Auch im Norden gab es teils kräftige Gewitter, im Osten beruhigte sich die Lage zunehmend. Im Westen floss hinter der Kaltfront stabilere und kühlere Luft ein, dort traten keine Gewitter mehr auf.

In der Nacht zum Samstag verlagerte sich die Kaltfront weiter ostwärts und verdrängte allmählich die feucht-warme Luft ost- und südostwärts. Nach Mitternacht ließen die Gewitter rasch nach. Übrig blieben noch skalige Regenfälle an der Front, die sich erst am Samstagvormittag über den Nordosten verabschiedeten.

Wie bereits geschrieben, war die Luftmasse extrem feucht. Das niederschlagbare Wasser (ppw = potential precipitable water) lag teils über 40 Millimeter pro Stunde. In den Warnkriterien des DWD bedeuten mehr als 40 mm/h extrem heftiger Starkregen. Das Potenzial für Gewitter mit extremem Starkregen war also gegeben.

Die Messungen aus dem Messnetz des Deutschen Wetterdienstes ergaben lokal sogar noch höhere Regenmengen. So wurden in Coesfeld (NRW) am Nachmittag 53,7 Liter pro Quadratmeter in einer Stunde gemessen. Auch in Ostritz (SN) gab es mit 46 Liter pro Quadratmeter und in Kempten (BY) mit 43,7 Liter pro Quadratmeter in einer Stunde am Abend extrem heftigen Starkregen.

Weitere (ausgewählte) Werte zum Starkregen:

Kloster Schäflarn (BY) 46,0 Liter/Quadratmeter
Tacherting (BY) 44,0 Liter/Quadratmeter
Reken (NRW) 39,4 Liter/Quadratmeter
Leipzig-Grünau (SN) 38,4 Liter/Quadratmeter
Feistenaich (BY) 33,0 Liter/Quadratmeter
Harth-Pöllnitz Neundorf (TH) 32,5 Liter/Quadratmeter
Winden (BW) 29,0 Liter/Quadratmeter
Köckte (ST) 26,0 Liter/Quadratmeter

Neben dem Starkregen gab es auch Hagel, der vom Messsystem leider nicht erfasst werden kann. Nutzermeldungen in der WarnWetter App und Daten aus dem Radarverbund des DWD lassen aber vor allem im Süden auf Hagelkorngrößen bis zu 4 cm schließen. Nach Norden hin war der Hagel meist deutlich kleiner. Meldungen belegten auch größere Hagelansammlungen im Süden Bayerns.

Vom Messnetz erfasst wurden teils schwere Sturmböen. In Baden-Württemberg und Bayern gab es in Verbindung mit Gewittern sogar orkanartige Böen (Stimpfach-Weipertshofen (BW) und Lindau (BY) je 104 km/h und somit Beaufort 11).

Weitere (ausgewählte) Windböen:

Spiekeroog (NI) 98 km/h (Bft 10)
Vogtareuth (BY) 97 km/h (Bft 10)
Altenstadt (BY) 94 km/h (Bft 10)
Schönharting (BY) 94 km/h (Bft 10)
Kempten (BY) 76 km/h (Bft 9)
Bückeburg (NI) 72 km/h (Bft 8)
Lindenberg (BB) 69 km/h (Bft 8)
Celle (NI) 68 km/h (Bft 8)

An diesem Wochenende liegt FRIEDA über der Nordsee und führt weiterhin feuchte und instabile Luft in den Norden und Nordwesten. Dort kann es weitere Schauer und auch einzelne Gewitter geben, allerdings sind Unwetter unwahrscheinlich.

Im übrigen Bundesgebiet setzt sich allmählich schwacher Zwischenhocheinfluss durch, bevor am Montag ab dem Abend ein neues Tiefdruckgebiet von Westen und Südwesten her wieder verbreitet Schauer und Gewitter bringt. Dann besteht abends und in der Nacht zum Dienstag erneut Unwettergefahr.

Diplom-Meteorologin Jacqueline Kernn
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.07.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Satellitenmeteorologie (Teil 3) – Von kreisenden Adleraugen und unermüdlichen Ruhepolen

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Wettersatelliten sind in der heutigen modernen Meteorologie nicht mehr wegzudenken. Mit ihrem Blick aus dem Weltall auf unsere Erde leisten sie unter anderem unschätzbare Dienste bei der Wetteranalyse und der Vorhersage der nachfolgenden Stunden. Insbesondere in Regionen, in denen es kaum Wetterbeobachtungen vor Ort gibt (z.B. Ozeane, Wüsten, unbesiedelte Regionen), sind die Daten von Wettersatelliten unverzichtbar. Im dritten Teil dieser Reihe widmen wir uns den beiden sehr unterschiedlichen Arten von Wettersatelliten – den geostationären und den polarumlaufenden Satelliten. Beide haben gewisse Vor- und Nachteile, ihre Kombination liefert uns schließlich das bestmögliche Abbild des Wetters rund um den Globus.

Schauen wir uns zunächst die geostationären Satelliten an, die man mit etwas Augenzwinkern auch als unermüdliche Ruhepole bezeichnen könnte. Von der Erde aus betrachtet befinden sich diese Satelliten nämlich immer an derselben Stelle über dem Äquator, sie scheinen sich also für den Erdbeobachter nicht zu bewegen. Tatsächlich bewegen sich geostationäre Satelliten im Weltall natürlich schon; sie drehen sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit um die Erde wie die Erde um sich selbst, sie folgen also der Erdrotation. Der Satellit verhält sich, als wäre er an einer senkrechten langen starren Stange an einem Ort über dem Äquator befestigt und bewege sich mit der sich drehenden Erde. Mithilfe der Newtonschen Gesetze kann man berechnen, dass dies nur auf einer Kreisbahn in einer Höhe von etwa 35.800 Kilometern über dem Äquator möglich ist, der geostationären Umlaufbahn.

Dass sich geostationäre Satelliten also wie ein Ruhepol immer über derselben Stelle der Erde befinden, hat zwei entscheidende Vorteile. Zum einen ist die hohe zeitliche Auflösung zu erwähnen. Alle 5 bis 15 Minuten machen sie neue Aufnahmen von der Erde. Zum anderen „sehen“ die Satelliten bei jeder Aufnahme immer denselben Bildausschnitt, sodass man mit ihnen leicht Satellitenfilme erzeugen kann, die beispielsweise die Bewegungen von Wolkenfeldern im Zeitraffer zeigen. Man kennt diese Filme aus den Medien, aber auch in der synoptischen Meteorologie werden sie benutzt, um die Verlagerung und Veränderung von Wolken und Druckgebilden zu analysieren und ihre zukünftige Entwicklung abzuschätzen.

Geostationäre Satelliten haben aber auch Nachteile. Durch die recht große Entfernung zur Erde ist selbst mit den besten Radiometern (siehe Teil 1 zur Satellitenmeteorologie) die räumliche Auflösung begrenzt (Abbildung 1). Senkrecht unterhalb der Satelliten beträgt die Auflösung je nach Messgerät ca. 1 bis 5 km. Zu allen vier Bildrändern hin wird die Auflösung immer schlechter. In Ost-West-Richtung kann dies durch eine ausreichende Anzahl geostationärer Wettersatelliten ausgeglichen werden, die von der europäischen EUMETSAT (Meteosat-Satelliten), dem amerikanischen Wetterdienst NOAA (GEOS-Satelliten) sowie von den japanischen, chinesischen und indischen Wetterdiensten betrieben werden. Nach Norden und Süden hin haben aber alle geostationären Satelliten das gleiche Problem. Je weiter man sich vom Äquator entfernt, desto schräger blickt der Satellit auf die Erde (Effekt von Blickwinkel und Erdkrümmung) und desto unschärfer werden demnach die Aufnahmen. Von den beiden Polen der Erde (und deren Umgebung) können geostationäre Satelliten aufgrund der Erdkrümmung keinerlei Aufnahmen machen.

Die genannten Nachteile gleichen die sogenannten polarumlaufenden Satelliten aus, die kreisenden Adleraugen unter den Satelliten. Sie bewegen sich auf einer polaren, sonnensynchronen Umlaufbahn um die Erde. Anders als die geostationären Satelliten fliegen die polarumlaufenden Satelliten also über den Erdbeobachter hinweg. Ein Umlauf dauert etwa 100 Minuten und die Erde wird in 12 Stunden einmal komplett abgetastet. Jeder Ort wird also von einem polarumlaufenden Satelliten zweimal täglich zu denselben Uhrzeiten überflogen, wo wir bereits beim Nachteil dieser Satelliten wären, der geringen Bildwiederholfrequenz (12 Stunden bzw. im sichtbaren Bereich ein Bild pro Tag pro Satellit). Von Vorteil ist hingegen, dass die polarumlaufenden Satelliten in einer Höhe von nur ca. 800 Kilometern über der Erdoberfläche kreisen, wodurch die Satellitenaufnahmen eine deutlich höhere räumliche Auflösung von ca. 100 bis 1000 m besitzen (Abbildung 2). Zudem nehmen sie auch an beiden Polen scharfe Bilder auf. Polarumlaufende Satelliten werden von den europäischen, amerikanischen, chinesischen und russischen Wetterdiensten betrieben.

Beide Satellitenarten in Kombination bilden die Erde lückenlos ab. Schnelle Bildfolgen in räumlich begrenzter Auflösung liefern die geostationären Satelliten, für hochaufgelöste Aufnahmen sowie für die Erfassung der Pole dienen polarumlaufende Satelliten.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 12.07.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst